Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Stability and Performance Verification of Dynamical Systems Controlled by Neural Networks: Algorithms and Complexity

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F22%3A00360191" target="_blank" >RIV/68407700:21230/22:00360191 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1109/LCSYS.2022.3181806" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/LCSYS.2022.3181806</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/LCSYS.2022.3181806" target="_blank" >10.1109/LCSYS.2022.3181806</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Stability and Performance Verification of Dynamical Systems Controlled by Neural Networks: Algorithms and Complexity

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This letter makes several contributions on stability and performance verification of nonlinear dynamical systems controlled by neural networks. First, we show that the stability and performance of a polynomial dynamical system controlled by a neural network with semialgebraically representable activation functions (e.g., ReLU) can be certified by convex semidefinite programming. The result is based on the fact that the semialgebraic representation of the activation functions and polynomial dynamics allows one to search for a Lyapunov function using polynomial sum-of-squares methods. Second, we remark that even in the case of a linear system controlled by a neural network with ReLU activation functions, the problem of verifying asymptotic stability is undecidable. Finally, under additional assumptions, we establish a converse result on the existence of a polynomial Lyapunov function for this class of systems. Numerical results with code available online on examples of state-space dimension up to 50 and neural networks with several hundred neurons and up to 30 layers demonstrate the method.

  • Název v anglickém jazyce

    Stability and Performance Verification of Dynamical Systems Controlled by Neural Networks: Algorithms and Complexity

  • Popis výsledku anglicky

    This letter makes several contributions on stability and performance verification of nonlinear dynamical systems controlled by neural networks. First, we show that the stability and performance of a polynomial dynamical system controlled by a neural network with semialgebraically representable activation functions (e.g., ReLU) can be certified by convex semidefinite programming. The result is based on the fact that the semialgebraic representation of the activation functions and polynomial dynamics allows one to search for a Lyapunov function using polynomial sum-of-squares methods. Second, we remark that even in the case of a linear system controlled by a neural network with ReLU activation functions, the problem of verifying asymptotic stability is undecidable. Finally, under additional assumptions, we establish a converse result on the existence of a polynomial Lyapunov function for this class of systems. Numerical results with code available online on examples of state-space dimension up to 50 and neural networks with several hundred neurons and up to 30 layers demonstrate the method.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>SC</sub> - Článek v periodiku v databázi SCOPUS

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20205 - Automation and control systems

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GJ20-11626Y" target="_blank" >GJ20-11626Y: Koncept Koopmanova operátoru pro řízení komplexních nelineárních dynamických systémů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Control Systems Letters

  • ISSN

    2475-1456

  • e-ISSN

    2475-1456

  • Svazek periodika

    6

  • Číslo periodika v rámci svazku

    June

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

    3265-3270

  • Kód UT WoS článku

    000819822000002

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85132740353